Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
ĐOÀN KHUÊ
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CÂY KIM TIỀN THẢO (DESMODIUM STYRACIFOLIUM
OSB. MERR.) THUỘC HỌ CÁNH BƢỚM FABACEAE
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Thỉnh
Thái Nguyên, năm 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc của mình tới PGS. TS
Phạm Văn Thỉnh- Người thầy đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn phòng hóa sinh ứng dụng, Viện Hóa học- Viện
Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Tôi cũng xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu, Ban lãnh đạo Khoa Hóa
Học, Khoa Sau đại học- trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành quyển luận văn này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp
đã giúp đỡ, động viên tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn này.
Thái Nguyên, tháng 08 năm 2014
Tác giả
Đoàn Khuê
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1.4.1.1 Các ancaloit có bộ khung indol 7
1.4.1.2 Các ancaloit không chứa dị vòng hay còn gọi là các bazơ amin . 9
1.4.1.3 Các ancaloit có bộ khung pirol 12
1.4.2 Một số đại diện hợp chất flavonoit 12
1.4.3. Một số đại diện nhóm dẫn xuất polyphenol 18
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 19
2.1. Nguyên tắc chung 19
2.2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 19
2.2.1. Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý mẫu 19
2.2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất từ các dịch chiết 20
2.2.3. Phương pháp khảo sát và xác định cấu trúc hóa học các hợp chất . 20
2.3. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên cứu 20
2.3.1. Dụng cụ và hóa chất 20
2.3.2. Thiết bị nghiên cứu 21
2.4. Các dịch chiết từ cây kim tiền thảo (Desmodium styracifolium (Osb.) Merr.) 21
2.4.1. Các dịch chiết 21
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.4.2 Khảo sát đặc tính các dịch chiết 23
2.4.2.1 Xác định đường khử 23
2.4.2.2 Xác định định tính ankaloit 23
2.4.2.3 Xác định định tính steroid 23
2.4.2.4. Xác định định tính poliphenol 24
2.4.2.5 Xác định định tính flavoit 24
2.4.2.6. Xác định định tính cumarin 24
2.4.2.7. Xác định định tính saponin 24
2.4.2.8. Xác định định tính glycozit tim 24
2.4.3 Thử hoạt tính sinh học 25
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Khối lượng chất tổng số được chiết từng phân đoạn của 23
Bảng 2.2: Kết quả thử hoạt tính sinh học của dịch chiết tổng 25
Bảng 3.1: Phát hiện các nhóm chất trong cây kim tiền thảo 30
Bảng 3.2: Số liệu phổ của DSE.5 và axit ursolic [5] 51
Bảng 3.3. Số liệu phổ
13
C-NMR (CDCl
3
, 125Mhz) của một số sterol trong lá
cây kim tiền thảo 61 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Qui trình ngâm chiết mẫu cây kim tiền thảo 22 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
iii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Ảnh cây kim tiền thảo Desmodium styracifolium (Osb.) Merr 3
Hình 2.1 Phản ứng trung hòa gốc DPPH 25
Hình 3.1 Cấu trúc hóa học của Lupeol (DSH.5) 32
13
C-DEPT của (DSH.10) 49
Hình 3.18. Cấu trúc hóa học của (DSE.5) 51
Hình 3.19 Phổ FT-IR của (DSE.5) 53
Hình 3.20 Phổ LC-ESI-MS của (DSE.5) 54
Hình 3.21 Phổ
1
H-NMR của axit ursolic (DSE.5) 55
Hình 3.22 Phổ
13
C – NMR của axit ursolic 56
Hình 3.23 Phổ
13
C-DEPT của axit ursolic 57
Hình 3.24. Phổ HSQC của (DSE.5) 58
Hình 3.25 Phổ HMBC của axit ursoli 59
Hình 3.26 β-sitosterol-3-O-β-D-glucopyranosit 61
Hình 3.27 Phổ
1
H-NMR của chất β-sitosterolglucozit (DSE.8) 63
Hình 3.28 Phổ
13
C-NMR của chất β-sitosterolglu,ozit (DSE.8) 64
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
iv
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC
Phụ lục 1 Các phổ của chất DSH.5 Phụ lục 1
Phụ luc 3.4 Phổ DEPT của chất DSH.10 Phụ lục 13
Phụ luc 4: Các phổ của chất DSE.5 Phụ lục 14
Phụ lục 4.1 Phổ dãn
1
H-NMR của chất DSE.5 Phụ lục 14
Phụ lục 4.2 Phổ dãn
1
H-NMR của chất DSE.5 (tiếp) Phụ lục 15
Phụ lục 4.3 Phổ dãn
13
C-NMR của chất DSE.5 Phụ lục 16
Phụ lục 4.4 Phổ HMBC của axit ursolic Phụ lục 17
Phụ lục 5: Các Phổ của chất DSE.8 Phụ lục 18
Phụ lục 5.1 Phổ dãn
1
H-NMR của chất DSE.8 Phụ lục 18
Phụ lục 5.2 Phổ dãn
13
C-NMR của chất DSE.8 Phụ lục 19
Phụ lục 5.3 Phổ
13
C-DEPT của chất DSE.8 Phụ lục 21
Phụ lục 5.4 Phổ
13
C- DEPT của chất DSE.8 (tiếp) Phụ lục 22
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
MỞ ĐẦU
cây này có rất nhiều tác dụng như: chữa bệnh sỏi niệu đạo, sỏi bàng quang, sỏi túi
mật. Chữa nhiễm khuẩn đường niệu, viêm thận phù thũng, viêm gan vàng da…
Cây kim tiền thảo là loại cây đã được dùng làm thuốc chữa bệnh ở Việt
Nam từ rất lâu, nhưng việc nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh
học của loài thực vật này ở nước ta còn rất ít. Do vậy, việc nghiên cứu thành
phần hoá học và hoạt tính sinh học của các cây kim tiền thảo là một hướng
nghiên cứu đầy triển vọng.
Vì vậy tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: ―Nghiên cứu thành phần hóa
học cây kim tiền thảo (Desmodium styracifolium (Osb.) Merr.) thuộc họ
cánh bƣớm Fabaceae‖.
Mục tiêu của đề tài: Tìm hiểu thành phần hóa học của cây kim tiền thảo từ
đó tìm ra những hợp chất có hoạt tính sinh học, làm sáng tỏ việc sử dụng của
cây trong dân gian, đưa ra hướng bảo tồn và sử dụng hiệu quả cây dược liệu quí
này.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Mô tả thực vật
Cây kim tiền thảo có tên khoa học là Desmodium styracifolium (Osb.)
Merr., thuộc họ cánh bướm Fabaceae hay còn được gọi với tên khác như: vảy
rồng, mắt trâu, đồng tiên lông [1], [4].
Phân bố địa lý: Cây kim tiền thảo là một loại dược liệu mọc nhiều ở
Đông Nam Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Việt Nam và
Nhật Bản…Ở Việt Nam cây kim tiền thảo phân bố rộng rãi ở vùng đồi núi.
Thường gặp ở những chỗ sáng, trên đất cát pha, vùng trung du Hà Tây, Lạng
viêm, giải độc, tán sỏi… Do có nhiều công dụng nên cây kim tiền thảo đã và
đang được nhiều nhà khoa học nghiên cứu thành phần hóa học và các hoạt tính
sinh học để bào chế thành các chế phẩm thuốc phục vụ cho con người.
Cây hàn the (Desmodium hyterophyllum): Theo Đông y (Y học cổ truyền
Tuệ Tĩnh) trong dân gian cây hàn the được sử dụng để chữa ho có đờm, sốt
nóng, cầm máu… Ngoài ra nó còn được dùng để đắp trực tiếp lên vết thương
có tác dụng tiêu viêm rất tốt .
Theo y học cổ truyền Tuệ Tĩnh cây Cỏ cháy (Desmodium gangeticum (L.)
DC) đây là loại cây mọc hoang ở rìa rừng có vị ngọt, tính mát, có tác dụng thanh
nhiệt giải độc, kiện tỳ tiêu thực, lợi niệu, sát trùng. Thường dùng để trị các bệnh
như: Cảm mạo phát sốt nóng, viêm sưng họng, viêm mủ răng, viêm tuyến mang
tai, viêm thận cấp, viêm gan vàng da, viêm ruột ỉa chảy, lỵ, bệnh giun móc, nhiễm
trùng sán lá gan, trẻ em suy dinh dưỡng, phụ nữ nôn mửa khi có mang…
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
Trên thế giới, với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật người
ta đã tiến hành nghiên cứu và thử hoạt tính sinh học của nhiều chất được phân
lập từ chi này và đã thu được nhiều kết quả đáng chú ý:
Từ loại Desmodium pulchellum đã tách được một số hợp chất có khả
năng gây ảo giác giống như ma túy và có tác dụng kháng độc tốt [15], [30], [44].
Tại Nhật Bản người ta đã bào chế thành công thuốc chữa tâm thần phân
liệt, chất làm tăng hưng phấn thần kinh, thuốc chữa các bệnh nội tạng như gan,
mật, thận… Từ rễ của một số loài thuộc chi Desmodium [18], [34].
1.3 Một số công dụng của cây kim tiền thảo Desmodium styracifolium
(Osb.) Merr.
Cây kim tiền thảo: Theo Đông y đây là một loại cây có vị ngọt, tính hàn
(Trung Quốc Dược Học Đại Từ Điển). Trong dân gian cây kim tiền thảo được
dùng Thanh nhiệt, lợi thủy, tiêu sạn, giải độc, tiêu viêm (Trung Quốc Dược
15g, đông quỳ tử 15g, xuyên phá thạch 15g, hoài ngưu tất 12g, hoạt thạch 15g,
sắc uống. Hoặc kim tiền thảo 30g, xa tiền tử (bọc vào túi vải) 15g, xuyên sơn
giáp (chích) 10g, thanh bì 10g, đào nhân 10g, ô dược 19g, xuyên ngưu tất 12g,
sắc uống.
Chữa sỏi đường tiểu do thận hư thấp nhiệt: hoàng kỳ 30g, hoàng tinh
15g, hoài ngưu tất 15g, kim tiền thảo 20g, hải kim sa (gói vào túi vải), xuyên
phá thạch 15g, vương bất lưu hành 15g, sắc uống.
Chữa bệnh trĩ: mỗi ngày dùng toàn cây kim tiền thảo tươi 100g (nếu khô
50g) sắc uống. Đối với trĩ nội và ngoại đều có kết quả như nhau.
Chữa viêm đường mật không do vi khuẩn: Dùng kim tiền thảo sắc uống
sáng 1 lần hoặc nhiều lần trong ngày. Mỗi ngày dùng 30g, có khi 20g hoặc 10g/
ngày, 30 ngày là 1 liệu trình. Thông thường uống trong 2-3 tháng có kết quả
với tỉ lệ 76,9%.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
1.4. Tình hình nghiên cứu hóa học thực vật của chi Desmodium
1.4.1. Một số đại diện của ancaloit
Ancaloit là các hợp chất hữu cơ được phân tách từ nhiều loài thực vật, vi
sinh vật và động vật. Trong phân tử chứa nitơ và có tính kiềm. Trên thực tế đa
số các ancaloit có tác dụng sinh lí đối với cơ thể sống của động vật cũng như
con người, do đó một số loại ancaloit được bào chế thành các chất gây mê,
thuốc kích thích hoặc các chế phẩm thuốc nhằm mục đích chữa bệnh.
Ancaloit có nhiều trong thực vật chi Desmodium chúng được phân bố
trong lá, thân, rễ, hoa và quả với hàm lượng khác nhau. Hàm lượng ancaloit
cũng thay đổi theo mùa, thời tiết, khí hậu…[2]
Một số ancaloit được tìm ra trong thực vật chi Desmodium như sau:
1.4.1.1 Các ancaloit có bộ khung indol
N
N
H
O
HO
NH
CH
3
1. N—metyltryptophan
Năm 1958, một hợp chất có tính chất như một tác nhân gây độc, là tác
nhân gây ra chứng hoa mắt, chóng mặt, choáng váng. Có tên gọi 5-Methoxy-
N,N-đimethyltryotamine, với công thức phân tử C
13
H
18
N
2
O, dạng tinh thể kết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
8
tinh trong (C
2
H
5
)
2
O/n-C
6
5
OH, điểm chảy cao: 243-245
0
C, được xác định là có khả
năng gây ức chế tăng trưởng ở thực vật. Công thức hóa học là:
NH
N
CH
3
OH
O
H
3
C
3. N,N-Dimethyltryptophan
Năm 1976 từ các loài Desmodium pulchellum và desmodium caudatum,
tác giả Roseghini.M và các cộng sự [14], [37] đã phân lập đươc Bufotenine N-
oxide, công thức phân tử là C
12
H
16
N
2
O
2
, dạng tinh thể có nhiệt độ nóng chảy
cao 214-215
0
C. Bufotenine N-oxide còn được tìm thấy trong nọc của con cóc,
phân tử C
12
H
16
N
2
O
điểm nóng chảy đo được là 123-128
0
C, dạng tinh thể ngậm
nước. N-Oxide còn được tìm thây trong loài Desmodium triflodium và
Desmodium other. Cấu trúc của 2 chất này được xác định như sau:
N
H
N
CH
3
CH
3
N
H
N
CH
3
H
3
C O
H
13
NO
3
, là chất có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, 84-
85
0
C. Công thức cấu tạo được xác định như sau:
O
CH
3
CH
3
O
N
O
H
3
C
8. Acetamidodihydro-4,5-dimethyl-2(3H)-furanone
Từ loài Desmodium triflorum, Konno.C [5], [20] cùng các cộng sự đã phân
lập được chất coryneine, công thức phân tử
11 18 2
C H NO
, là chất được xác định có
khả năng gây kích thích giao cảm. Công thức cấu tạo được xác định như sau:
N
+
CH
CH
3
O
H
3
C
10. 3,4-Dimethoxy phenethylamine
Normacromerine là một bazơ amin được tìm thấy và phân lập trong nhiều
loài thực vật. Theo tác giả Ghosal. S. Bruhn, J. G và Ranieri.R.L, từ loài
Desmodium tiliaefoium đã tách và phân lập được Normacromerine với cấu trúc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11
được xác định là N-Methyl-3,4-dimethoxy-hydroxy phenethylamine. Có công
thức phân tử C
11
H
17
NO
3
[10], [17], [33]. Ngoài ra chất này còn được tìm thấy
trong các loài Cryphantha macromeris, Coryphantha calipensis và Dolichothele
longimamma.
O
H
3
C
O
3
C
12. N-Me hay candicine
Hợp chất 4-Hydroxy phenethylamine với công thức phân tử C
8
H
11
NO
được phân lập bởi tác giả Rondest.J và các cộng sự [40], [36]. Đây là một chất
hữu cơ phổ biến ở sinh vật, có khả năng giúp co mạch. Chất này được tìm thấy
ở rất nhiều loại cây: Desmodium và Magnolia, Pisum sativum, ở các động vật
đang phân hủy, ngoài ra còn được tìm thấy trong nước tiểu của bệnh nhân bị
bệnh Parkison và trong nhiều loại cây khác. Công thức cấu tạo của nó được xác
định như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12
OH
NH
2
13. 4-Hydroxy phenethylamine
1.4.1.3 Các ancaloit có bộ khung pirol
Desmodimine là một chất đại diện cho ancaloit có bộ khung porol được
Yang.J.S và các cộng sự phân lập từ loài Desmodium styracifolium [47]. Có
công thức phân tử là C
12
H
Botta.B đã đặt tên cho chúng là Desmodianone D và E với công thức cấu tạo
tương ứng là:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
13
O
H
3
C CH
3
CH
3
O
O
HO
HO
H
3
C
OH
O
O
O
HO
HO
H
3
C
6
.
O
O
OH
HO
HO
CH
3
O
CH
3
17. 2’,4’,5- Trihydroxy-7-methoxy-6-methylisoflavanone
O
OH
HO
OH
OH
O
CH
3
H
3
C18. 3,4’,5,7-Tetrahydroxy-8-preylflavanone
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
hydroxy-2-(1-methylethenyl)-5H-furo[3,2-g][1]benzopyran-5-one), hay còn
được gọi với tên Uncinanone B có công thức phân tử C
20
H
18
O
6
và hợp chất 2’ -
Me ether hay Uncinanone C có công thức phân tử C
21
H
20
O
6
. Được tách và phân
lập bởi Tasanuo.M.K và cộng sự từ loài Desmodium uncinatum [41]. Công
thức cấu tạo của 2 chất này được xác định như sau:
ơ
O
O
H
3
C
H
2
C
OH
OH
O
HO
10
O
7
và Desmoxyphyllin B, có công thức phân
tử được xác định là C
16
H
10
O
6
. 7-O-D-Glucopyrano side có công thức phân tử
C
22
H
20
O
11
; Với các phương pháp quang phổ hiện đại người ta đã xác định được
công thức cấu tạo của 4 chất dạng bột như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
15
O
O
OH
O
HO
O
CH
phân tử C
26
H
28
O
6
và Desmodianone C có công thức phân tử C
26
H
30
O
6
cả 2 chất
này đều được xác định như là một tác nhân kháng khuẩn. Công thức cấu tạo
của 2 chất này được xác định như sau:
O
CH
3
CH
3
CH
3
OHO
H
3
C
OH O
HO
25. Desmodianone A
0
C.
O
O
OH
OH
OH
CH
3
H
3
C
H
3
C
O
27. Desmodol
Tác giả Khan.H [21] đã phân lập được từ cây Desmodium sequax hợp chất
Lanceolatin B ở dạng tinh thể trong hỗn hợp C
6
H
6
/C
6
H
12
có công thức phân tử
C
17
203
0
C và cấu trúc hóa học của chúng được xác định như sau: